JP2000278868A - Method of charging battery using controller main circuit for driving motor - Google Patents
Method of charging battery using controller main circuit for driving motorInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電動フォークリフ
ト、電動バイク、電動ゴルフカート等のバッテリー駆動
モータ分野におけるバッテリー充電方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a battery charging method in the field of a battery-driven motor such as an electric forklift, an electric motorcycle, an electric golf cart and the like.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来のＤＣブラシレスモータの回路構成
を示すブロック図を図３に示す。バッテリー１０１の両
極間にはコンデンサ１０２と、半導体スイッチ１０３〜
１０８をブリッジ接続したインバータ回路が並列接続し
てあって、コントローラ主回路１１０を構成している。
半導体スイッチ１０３〜１０８は、予め設定してあるシ
ーケンスに基づいてオン・オフ制御され、ＤＣブラシレ
スモータ１０９を構成するステータコイルへバッテリー
１０１から駆動電流を供給し、ＤＣブラシレスモータ１
０９を駆動する。2. Description of the Related Art FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional DC brushless motor. Between both poles of the battery 101, a capacitor 102 and semiconductor switches 103 to
The inverter main circuit 108 is connected in parallel to form a controller main circuit 110.
The semiconductor switches 103 to 108 are ON / OFF controlled based on a preset sequence, supply a driving current from the battery 101 to a stator coil constituting the DC brushless motor 109, and
09 is driven.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】バッテリー駆動モータ
を搭載した搬送用車両には、バッテリー充電用の充電器
が別回路として常時実装してあって、充電器に設けてあ
るＡＣ１００Ｖコンセントに電源プラグを差し込めば、
直ちに充電できるようにしてある。In a transportation vehicle equipped with a battery drive motor, a battery charger is always mounted as a separate circuit, and a power plug is connected to an AC 100 V outlet provided in the charger. If you insert it,
It can be charged immediately.
【０００４】[0004]
【課題を解決するための手段】バッテリーを駆動電源と
するＤＣブラシレスモータやＳＲモータのモータ駆動用
コントローラは、バッテリー→コントローラ（ＤＣ→Ａ
Ｃ）→モータと接続してあるので、これを逆に接続する
とＡＣ→ＤＣ→バッテリーの回路が出来ていることが判
る。即ち、モータ駆動用コントローラは、必ずＡＣ→Ｄ
Ｃの整流回路を持っている。また、バッテリー充電はモ
ータ駆動に比べて長時間に亙ることが多く、モータ駆動
電流よりも充電電流の方が電流値が小さい。一般にバッ
テリー充電はモータを停止させて行うので、モータ駆動
用コントローラも停止している。従って、このコントロ
ーラを充電時の充電回路の一部として使用すれば、小形
で安価なバッテリー充電器を構成することができる。A motor driving controller for a DC brushless motor or an SR motor using a battery as a driving power source is a battery-> controller (DC-> A
C) Since it is connected to the motor, if it is connected in reverse, it can be seen that a circuit of AC → DC → battery is formed. That is, the motor drive controller must be AC → D
It has a C rectifier circuit. Also, battery charging often lasts longer than motor driving, and the charging current has a smaller current value than the motor driving current. Generally, the battery is charged by stopping the motor, so that the motor drive controller is also stopped. Therefore, if this controller is used as a part of a charging circuit at the time of charging, a small and inexpensive battery charger can be configured.
【０００５】[0005]
【発明の実施の形態】本発明の実施例を図面を参照しな
がら説明する。図１は本発明による第１の実施例を示す
ブロック図であって、モータ駆動用コントローラ主回路
１０の一部を利用してバッテリーを充電させ、バッテリ
ー充電用インバータ回路３０を小形化した例を示す。Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment of the present invention, in which a battery is charged by using a part of a motor drive controller main circuit 10 and a battery charging inverter circuit 30 is miniaturized. Show.
【０００６】ＤＣブラシレスモータを駆動するコントロ
ーラ主回路１０は、駆動電源であるバッテリー１、バッ
テリー１の両極に並列接続したコンデンサ２、ブリッジ
接続した半導体スイッチ３〜８より成るインバータ回路
によって構成しており、２組のインバータ回路とステー
タコイルとの間の接続線には引出線が分岐して設けてあ
る。The controller main circuit 10 for driving the DC brushless motor is composed of an inverter circuit including a battery 1 as a driving power supply, a capacitor 2 connected in parallel to both poles of the battery 1, and bridge-connected semiconductor switches 3 to 8. In the connection line between the two inverter circuits and the stator coil, a lead line is provided in a branched manner.
【０００７】また、バッテリー１を充電するためのバッ
テリー充電用インバータ回路３０は、ＡＣ１００Ｖ電源
プラグ１１を備えた整流回路１２と、並列コンデンサ１
３と、ブリッジ接続した半導体スイッチ１４〜１７より
成るインバータ１８と、インバータ１８からの高周波電
力を絶縁して変圧する高周波トランス１９とによって構
成しており、高周波トランス１９の２次側には切替スイ
ッチ２０が設けてある。A battery charging inverter circuit 30 for charging the battery 1 includes a rectifier circuit 12 having an AC 100 V power plug 11 and a parallel capacitor 1.
3, an inverter 18 comprising bridge-connected semiconductor switches 14 to 17, and a high-frequency transformer 19 for insulating and transforming high-frequency power from the inverter 18, and a changeover switch is provided on the secondary side of the high-frequency transformer 19. 20 are provided.
【０００８】バッテリー充電用インバータ回路３０を使
用してバッテリー１を充電するときは、高周波トランス
１９の２次側に設けてある切替スイッチ２０を“閉”と
して、高周波トランス１９の２次側をコントローラ主回
路１０に設けてある引出線に接続する。切替スイッチ２
０の操作によって、バッテリー充電用インバータ回路３
０が出力する高周波電力はコンバータ主回路１０におけ
るインバータ回路に入力し、半導体スイッチ３〜６より
成るブリッジ回路において直流電力に変換され、バッテ
リー１を充電させる。即ち、コントローラ主回路を構成
するインバータ回路の一部をバッテリー充電用整流回路
に流用できるので、バッテリー充電用インバータ回路に
は整流回路を設ける必要はない。When the battery 1 is charged using the battery charging inverter circuit 30, the changeover switch 20 provided on the secondary side of the high-frequency transformer 19 is closed, and the secondary side of the high-frequency transformer 19 is controlled by the controller. Connected to a lead wire provided in the main circuit 10. Changeover switch 2
By the operation of 0, the battery charging inverter circuit 3
The high-frequency power output by 0 is input to the inverter circuit in the converter main circuit 10 and is converted into DC power in the bridge circuit including the semiconductor switches 3 to 6 to charge the battery 1. That is, since a part of the inverter circuit constituting the controller main circuit can be used for the rectifier circuit for charging the battery, it is not necessary to provide the rectifier circuit for the inverter circuit for charging the battery.
【０００９】図２は本発明による第２の実施例を示すブ
ロック図であって、ＳＲモータのコントローラ回路にお
けるバッテリーを、１石式充電器によって充電する例を
示している。FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment of the present invention, in which a battery in a controller circuit of an SR motor is charged by a single-type charger.
【００１０】ＳＲモータを駆動するコントローラ主回路
６０は、バッテリー４１と、並列コンデンサ４２と、ス
テータコイル５７の両端に直列接続した半導体スイッチ
４３と４４、ステータコイル５８の両端に直列接続した
半導体スイッチ４５と４６、ステータコイル５９の両端
に直列接続した半導体スイッチ４７と４８および半導体
スイッチ４４，４６，４８のドレイン端子とバッテリー
４１のプラス極との間、および半導体スイッチ４３，４
５，４７のソース端子とバッテリー４１のマイナス極と
の間に夫々設けてある６個の転流ダイオード５０〜５５
によって構成しており、ステータコイル５７の一端と半
導体スイッチ４４のドレイン端子との間の接続線および
バッテリー４１のマイナス極からの接続線には引出線が
分岐して設けてある。A controller main circuit 60 for driving the SR motor includes a battery 41, a parallel capacitor 42, and semiconductor switches 43 and 44 connected in series to both ends of a stator coil 57, and a semiconductor switch 45 connected in series to both ends of a stator coil 58. , 46, the semiconductor switches 47 and 48 connected in series to both ends of the stator coil 59, between the drain terminals of the semiconductor switches 44, 46 and 48 and the positive pole of the battery 41, and the semiconductor switches 43 and 4
6, commutation diodes 50 to 55 provided between the source terminals 5 and 47 and the negative pole of the battery 41, respectively.
The connection line between one end of the stator coil 57 and the drain terminal of the semiconductor switch 44 and the connection line from the negative pole of the battery 41 are provided with branch lines.
【００１１】また、バッテリー４１を充電するバッテリ
ー充電用１石式充電器７０は、ＡＣ１００Ｖ電源プラグ
６１を備えた整流回路６２と、整流回路６２の直流出力
回路に並列接続したコンデンサ６３および１石式スイッ
チング電源によって構成している。１石式スイッチング
電源は、高周波トランス６７の１次コイルに並列接続し
た抵抗６５とコンデンサ６６、１次コイルに直列接続し
た半導体スイッチ６４、１次側と２次側の極性を異にす
る高周波トランス６７によって構成しており、高周波ト
ランス６７の２次側には切替スイッチ６８が設けてあ
る。A single battery charger 70 for charging the battery 41 includes a rectifier circuit 62 having an AC 100 V power plug 61, a capacitor 63 connected in parallel with a DC output circuit of the rectifier circuit 62, and a single battery charger. It consists of a switching power supply. The single-switching power supply includes a resistor 65 and a capacitor 66 connected in parallel to a primary coil of a high-frequency transformer 67, a semiconductor switch 64 connected in series to the primary coil, and a high-frequency transformer having different polarities on the primary side and the secondary side. The high frequency transformer 67 is provided with a changeover switch 68 on the secondary side.
【００１２】バッテリー充電用１石式充電器を使用して
バッテリー４１を充電するときは、切替スイッチ６８を
“閉”として高周波トランス６７から出力される高周波
電力をコントローラ主回路６０における転流ダイオード
５０により直流電力に変換し、バッテリー６１を充電さ
せる。従って、コントローラ主回路を構成するインバー
タ回路の転流ダイオードをバッテリー充電用の整流器と
して流用できるので、バッテリー充電用インバータ回路
には整流回路を設けなくともよい。When the battery 41 is charged by using the single battery charger for charging the battery, the changeover switch 68 is closed and the high frequency power output from the high frequency transformer 67 is transferred to the commutation diode 50 in the controller main circuit 60. , And charges the battery 61. Therefore, the commutation diode of the inverter circuit that forms the controller main circuit can be used as a rectifier for charging the battery, so that the rectifier circuit does not need to be provided in the battery charging inverter circuit.
【００１３】本発明による第１の実施例は、ＤＣブラシ
レスモータを駆動するコントローラ主回路におけるバッ
テリー充電用インバータ回路３０を接続してバッテリー
を充電させる方法であるが、バッテリー充電用インバー
タ回路３０を第２の実施例における１石式スイッチング
電源より成るバッテリー充電用インバータ回路７０に置
き換えてバッテリーを充電させることもできる。また、
第２の実施例におけるＳＲモータを駆動するコントロー
ラ主回路に、第１の実施例におけるバッテリー充電用イ
ンバータ回路３０を接続してバッテリーを充電させるこ
とも可能である。The first embodiment of the present invention relates to a method for connecting a battery charging inverter circuit 30 in a controller main circuit for driving a DC brushless motor to charge a battery. The battery can be charged by replacing the battery charging inverter circuit 70 comprising a single-type switching power supply in the second embodiment. Also,
It is also possible to connect the battery charging inverter circuit 30 in the first embodiment to the controller main circuit for driving the SR motor in the second embodiment to charge the battery.
【００１４】[0014]
【発明の効果】以上説明したように、モータ駆動用コン
トローラ主回路の一部をバッテリー充電器の整流器部と
して流用できるので、システム全体の小形化が可能とな
り、安価なシステムを構成できる。また、駆動時の素子
定数よりも、充電時の素子定数の方が一般的に小容量と
なるが、同一の整流器を使用するため信頼性が向上す
る。As described above, since a part of the motor drive controller main circuit can be used as the rectifier of the battery charger, the whole system can be reduced in size and an inexpensive system can be constructed. Although the element constant during charging generally has a smaller capacity than the element constant during driving, the reliability is improved because the same rectifier is used.
【図１】本発明による第１の実施例を示すブロック図。FIG. 1 is a block diagram showing a first embodiment according to the present invention.
【図２】本発明による第２の実施例を示すブロック図。FIG. 2 is a block diagram showing a second embodiment according to the present invention.
【図３】従来のＤＣブラシレスモータの回路構成を示す
ブロック図。FIG. 3 is a block diagram showing a circuit configuration of a conventional DC brushless motor.
１，４１ バッテリー ２，１３，４２，６３，６６ コンデンサ ３〜８，１４〜１７，６４，４３〜４８ 半導体スイッ
チ ５０〜５５ 転流ダイオード ９，５７〜５９ ステータコイル １２，６２ 整流回路 １９，６７ 高周波トランス ２０，６８ 切替スイッチ1,41 Battery 2,13,42,63,66 Capacitor 3-8,14-17,64,43-48 Semiconductor switch 50-55 Commutation diode 9,57-59 Stator coil 12,62 Rectifier circuit 19,67 High frequency transformer 20,68 selector switch
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 5G003 AA01 BA01 FA06 GA01 GB04 GB06 5H030 AA03 AS08 BB01 DD05 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 5G003 AA01 BA01 FA06 GA01 GB04 GB06 5H030 AA03 AS08 BB01 DD05
Claims (3)
サ・インプット形整流器と、該コンデンサ・インプット
形整流器が出力する直流電力を高周波電力に変換する半
導体スイッチより成るインバータ回路と、該インバータ
回路が出力する高周波電力を絶縁して変圧する高周波ト
ランスとによって構成したバッテリー充電用インバータ
回路に、前記高周波トランスの２次側に外部引出端子を
備えた切替スイッチを設けると共に、 内蔵するバッテリーと、該バッテリーからの直流電力を
高周波電力に変換してモータを駆動する半導体スイッチ
より成るインバータ回路とによって構成したモータ駆動
用コントローラ主回路に、前記インバータ回路とモータ
のステータコイルとの間の接続線から分岐した引出線を
設け、前記バッテリー充電用インバータ回路に設けてあ
る切替スイッチの外部引出端子に前記引出線を接続して
おき、 バッテリーを充電させる場合には、切替スイッチを
“閉”とすることによってバッテリー充電用インバータ
回路から出力される高周波電力を、モータ駆動用コント
ローラ主回路におけるインバータ回路を構成する半導体
スイッチによって直流電力に変換させ、バッテリーを充
電させるようにしたことを特徴とするモータ駆動用コン
トローラ主回路を利用したバッテリー充電方法。1. An inverter circuit comprising: a capacitor input type rectifier for converting AC power to DC power; a semiconductor switch for converting DC power output from the capacitor input type rectifier to high frequency power; And a high-frequency transformer that insulates and transforms the high-frequency power to be provided with a changeover switch having an external lead-out terminal on the secondary side of the high-frequency transformer, and a built-in battery and To a motor drive controller main circuit constituted by an inverter circuit comprising a semiconductor switch for converting the DC power into high-frequency power to drive the motor, and a lead branched from a connection line between the inverter circuit and a stator coil of the motor. Wire for the battery charging When the battery is charged by connecting the lead wire to an external lead terminal of a changeover switch provided in a switch circuit, the changeover switch is set to “closed” so that the high frequency output from the battery charging inverter circuit is set. A battery charging method using a motor driving controller main circuit, wherein the power is converted into DC power by a semiconductor switch constituting an inverter circuit in the motor driving controller main circuit, and the battery is charged.
ンプット形整流器と、該コンデンサ・インプット形整流
器が出力する直流電力を高周波電力に変換する出力回路
に高周波トランスを設けた１石式スイッチング電源によ
ってバッテリー充電用インバータ回路を構成し、前記高
周波トランスの２次側に外部引出端子を備えた切替スイ
ッチを設けると共に、モータ駆動用コントローラ主回路
からの引出線を前記切替スイッチの外部引出端子に接続
し、バッテリーを充電させるようにしたことを特徴とす
る請求項１に記載のモータ駆動用コントローラ主回路を
利用したバッテリー充電方法。2. A battery comprising: a capacitor-input rectifier for converting AC power to DC; and a single-switch type switching power supply having a high-frequency transformer in an output circuit for converting DC power output from the capacitor-input rectifier to high-frequency power. Forming a charging inverter circuit, providing a changeover switch having an external lead-out terminal on the secondary side of the high-frequency transformer, and connecting a lead from the motor drive controller main circuit to the external lead-out terminal of the changeover switch; The method for charging a battery using the motor drive controller main circuit according to claim 1, wherein the battery is charged.
両極間に並列接続したコンデンサと、複数のステータコ
イルの両端に夫々直列接続した半導体スイッチより成る
複数の直列回路をバッテリーの両極間に並列接続すると
共に、夫々の半導体スイッチのドレイン端子とバッテリ
ーのプラス極との間および夫々の半導体スイッチのソー
ス端子とバッテリーのマイナス極との間に並列接続した
複数の転流ダイオードとによって構成したＳＲモータ駆
動用コントローラ主回路に、バッテリーのマイナス極に
ソース端子を接続した半導体スイッチのドレイン端子と
ステータコイルとの間の接続線の中の１線、およびバッ
テリーのマイナス極と半導体スイッチのソース端子との
間の共通接続線に引出線を分岐して設け、バッテリー充
電用インバータ回路に設けてある切替スイッチの外部端
子に前記引出線を接続し、ＳＲモータ駆動用コントロー
ラ主回路における１つの転流ダイオードを介してバッテ
リー充電用インバータ回路から出力される高周波電力を
直流電力に変換させ、バッテリーを充電させるようにし
たことを特徴とする請求項１と２に記載のモータ駆動用
コントローラ主回路を利用したバッテリー充電方法。3. A plurality of series circuits comprising a built-in battery, a capacitor connected in parallel between both poles of the battery, and semiconductor switches connected in series to both ends of a plurality of stator coils, respectively, are connected in parallel between both poles of the battery. And a plurality of commutation diodes connected in parallel between the drain terminal of each semiconductor switch and the positive terminal of the battery and between the source terminal of each semiconductor switch and the negative terminal of the battery for driving an SR motor. In the controller main circuit, one of the connection lines between the drain terminal of the semiconductor switch having the source terminal connected to the negative pole of the battery and the stator coil, and the one between the negative pole of the battery and the source terminal of the semiconductor switch Inverter circuit for charging the battery is provided by branching out the lead line to the common connection line The lead wire is connected to an external terminal of a changeover switch provided in the controller, and the high-frequency power output from the battery charging inverter circuit through one commutation diode in the SR motor drive controller main circuit is converted into DC power. 3. The method for charging a battery using a motor drive controller main circuit according to claim 1, wherein the battery is charged.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11079844A JP2000278868A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Method of charging battery using controller main circuit for driving motor |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| JP11079844A JP2000278868A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Method of charging battery using controller main circuit for driving motor |
Publications (1)
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|---|---|
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ID=13701523
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11079844A Withdrawn JP2000278868A (en) | 1999-03-24 | 1999-03-24 | Method of charging battery using controller main circuit for driving motor |
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|---|---|
| JP (1) | JP2000278868A (en) |
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1999
- 1999-03-24 JP JP11079844A patent/JP2000278868A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20060606 |